Способ очистки обмывочных вод парогенераторов,работающих на сернистых мазутах Советский патент 1980 года по МПК C02F9/04 C02F1/02 C02F1/66 C02F9/04 C02F9/04 C02F101/20 C02F103/02 

1

Изобретение относится к способам очистки обмывочных вод парогенераторов, работающих на сернистых мазутах,и может быть использовано для обработки ванадиЯсодержащих обмывочных вод низкотем-5 пературных поверхностей нагрева парогенераторов тепловых электрическихстандий и котельных.

Известен способ очистки сульфатных сточных вод, включающий обработку во- «® ды известью, осветление и термическую дистилляцию в двухступенчатой выпарной установке 1.

Однако использование этого способа применительно к очистке обмывоч- tS ных вод парогенераторов, работающих на сернистых мазутах, приводит к осаждению при известковании наряду с другими компонентами ванадия, утилизация, которого экономически целесообразна. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемоь . результату является способ очистки обмывочных вод парогенераторов, работающих на сернистых мазутах, включаю-25 щий обработку воды на первой стадии едким натром до рН 4,5 - 5,0 с осаждением гидроокиси железа и ванадия, а на второй стадии - известью до рН 8,59,5 с осаяздением оставшегося же- 30

,леза и никеля, а затем с выделением кристаллического сернокислого натрия. Очищенная вода вновь используется для обмывки 2}.

Недостатком, способа является расходование едкогс) натра, что приводит к значительным эксплуатационным затратам, а также опасность загйпсовывания обмываемых поверхностей парогенераторов при повторном использовании воды, поскольку вследствие низкой скорости кристаллизации ; льфата кальция при низких температурах известкованная вода после отделения осадка оказывается пересыщенной по сульфату кальция. Кроме того, осаждение.при известковании сульфата кальция вместе с железом и никелем затрудняет их полезное использование.

Целью изобретения является повышение экономичности за счет снижения потребности в едком натре и предотвращения загипсовывания обмываемых поверхностей парогенераторов.

Для достижения этой цели обмывочные воды обраб атывают постгздийно едким натром и из вестью с отделением осадка на каждой стадии 40-45% воды после стадии известкования нагревают До 32-35 С, смешивают с сульфатом натрия, a затем - с добавочной водой и известью, пропускают через слой глаубериг-а, охлаждают до , затем пропускают через слой сульфата натрия и подают на стадик обработки едким натром. Отличиемявляется то, что 40-45% воды после стадии известкования нагревают до 32-35 0,, смешивают с суль фатом натрия, а затем с добавочной водой и известью, пропускают через.. слой глауберита,охлаждают до 2-10 с пропускают через слой сульфата натрия и подают на стадию обработки едким натром. Другим отличием является то, что в качестве добавочной воды используют отработанные регенерационные растворы водород-катионитных.фильтров. Технологическая схема описываемого способа представлена на чертеже. Очищенную воду из бака 1 используют подавая насосом 2, для обмывки низкотемпературных поверхностей нагрева парогенератора 3 собирают в прием- нике 4. Насосом 5 очив1аемую воду подают на стадию обработки едким натром в реактор 6, в котором за счет по дачи едкого натра по трубопроводу 7 (первоначально из-вне, а затем за счет образующегося в процессе) значение рН доводят до 4,5-5,0.При этом ранее растворенное железо осаждается в виде гидроокиси и полностью захватывает ванадий. Освобожденный от вана дня и частично железа раствор по тру бопроводу 8 подают в реактор 9 ,где за счет добавления едкого натра рН раст вора доводят до 8,5-9,5.При этом осаж дается оставшееся железо и весь никель Осветленную воду по трубопроводу 10. содержащую смесь сульфата натрия и кальция, разделяют на два потока, один из которых по трубопроводу 11 по дают в бак 1 и снова используют для обмывки. Второй поток по трубопроводу 12 подают в теплообменник 13 и подо-д греватель 14, где нагревают до 32-35 а затем в реактор 15, где смешивают с сульфатом натрия. Температура нагре ва определяется тем, что в этом диапазоне резко возрастает растворимость сульфата натрия, а далее ЗЗС возрастание растворимости не оправдывает затрат тепла. Насыщенный раствор суль фата натрия по трубопроводу 16, и доб аврчную воду по трубопроводу 17 направляют в реактор 18, где воды оме шиваются с известью, подаваемою по тр бопроводу 19, и пропускают через слой глауберита. Осветленный поток по трубопроводу 20 подают на охлаждение в теплообменник 13, а затем - в реактор 21, где за счет хладагента, проходящего по магистрали 22,вода достигает темпе ратуры 2-10с. При меньшей температуре возникает опасность льдообразования, а при большей - повышается растворимость сульфата натрия и возрастает его.содержание в воде. В результате такого охлаждения выделяется сульфат натрия, часть которого по трубопроводу 23 подают в реактор 15. Раствор едкого натра по трубопроводу 7 возвращают в реакторы 6 и 9. Образующиеся в процессе осадки по магистралям 24, 25, 26 и 27 периодически на11равляют на фильтр-пресс 28. Обезвоэке нные осадки при помощи транспортирующих приспособлений 29 подают на утилизацию, воду по трубопроводу 30 возвращают в реактор 9. Соотношение потоков, направляелчах по трубопроводам 11 и 12, зависит от , концентрации сульфатов в обмывочных водах и соответственно от потребности в едком натре для нейтрализации. П1 актически целесообразно, чтобы первый поток составлял 55-60%, а второй - 40-45%. При увеличении концентрации сульфатов должна увеличиваться, доля второго потока и наоборот. Потери воды в системе, связанные с испарением вследствие контакта с обмываемыми поверхностями можно вое- пoJlHять по трубопроводу 17 технической водой, но целесообразнее отработанными регенерационными растворами водород-катионных фильтров, содержащими серную кислоту, сульфаты натрия, кальция и. магния. Это позволит их утилизировать и блегчить очистку технических вод на предприятиях. Пример. Вода после обмывки низкотемпературных поверхностей нагрева парогенераторов, работающих на сернистых мазутах, имеет следующий состав (см. прототип)i сернокислое железо 15-20 г/л, сернокислый ванадий 1-1,5 г/л, сернокислый никель 0,150,2 г/л, сернокислый натрий 85 г/л и серно-кислый Кошьций 0,13-0,15 г/л. После обработки этой воды в две стадии едким натром и отделения осадков в воде останутся только сернокислые натрий и кальций в количестве около 105 и 0,14 г/л,соответственно.Так как растворимость сульфата кальция в этих условиях составляет 1,5-1,6 г/л, его кристал лизация из раствора, а следовательно, и загипсовывание циркуляционной системы происходить не будет. 55-60% этой вода Используют для обмывки, а 40-45% - нагревают до 3235 С,насыщают сульфатом натрия,смешивают .с добавочным раствором и известью и пропускают.через слой глауберита. В результате образуется раствор следующего состава: сульфат натрия 400 г/л, едкий натр 13,5 г/л и сульфат кальция 0,14 г/л. Этот раствор охлаждают до . При этом раст воримость сульфата натрия уменьшается и начинается его кристаллизация из раствора. Для ускорения этого процесса раствор пропускают через слой сул фата натрия, в результате чего его содержание в растворе уменьшается до 60 г/л. Полученный раствор направляют для указанной вьше двухстадийной обработки промывочной воды, а сульфат натрия используют для насыщения воды перед ее известкованием.

Таким образом для обработки из-Bjie используется известь менее дефицитная, чем едкий натр. В результате затраты на реагенты снижаются в среднем на 60 к/т обрабатываемой воды.. Одновременно за счет усложнения схемы и появления дополнительного расхода электроэнергии на охлаждение %оды и тепла на ее нагрев прочие эксплуатационные расходы, (без учета стоимости реагентов) увеличиваются на 10-15 к/т. В результате на установке производительностью 10 т/ч при средней продолжительностиt ее работы 7000 ч в год экономический эффект составит 31-35 тысяч рублей в год. С учетом более полного использования ценных отходов, Полученных из обмывочной воды, этот эффект будет еще выше. Кроме того, снижение концентрации сульфата кальция в оборотной воде предотвратит его кристаллизацию в аппаратуре и трубопроводах, что снизит эксплуатационные расходы и повысит надежность работы оборотной

системы.

Формула изобретения

1. Способ очистки обмывочных вод парогенераторов, работающих на сернистых мазутах, включающий стадии обработки воды едким натром и известью с отделением осадка на каждой стадии, отличающийся, тем, что, с целью повьвиения экономичности за счет снижения потребности в едком натре и предотвращения загипсовывания облшваемых поверхностей парогенераторов, 40-45% воды после второй стгшии обработки щелочью нагревают до 32-35 с, смешивают с суль0фатом натрия, а затем - с добавочной водой и известью, пропускают через слой глауберита, охлаждают до. 2-10с, затем пропускают через слой сульфата натрия и подают на стадию обработки

S едким натром..

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве до.бавочнойводы используют отработанные регенерационные растворы водородкати0онных фильтров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ткач В.И. и от. Дистилляцион5ные опреснительные установки для очистки сточных вод некоторых производств. - Водоснабжение и санитарная техника, 1973, 7.

2.Кострик.ин Ю.М. и др. К созданию бессточных т епловых электрических

0 станций,В сб. Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках. М., Энергия , 1978,

с. 158-163.

il

to.

rj

Г

Zif

28

-V

29

,12

.VtM

i 25

2t

22

i гз

16

fJ

гу ,

17